JP6285951B2

JP6285951B2 - 乳清タンパク質ミセルによって安定化されたエマルション

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Publication number: JP6285951B2
Application number: JP2015547015A
Authority: JP
Inventors: セシルゲアン‐デルヴァル，; クリストフジョゼフエティエンヌシュミット，; バーナードポールビンクス，; マチュージュリアンデストリバッツ，
Original assignee: Nestec SA
Current assignee: Nestec SA
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2018-02-28
Anticipated expiration: 2033-12-12
Also published as: US20150320868A1; EP2931066B1; ES2605440T3; EP2931066A1; PL2931066T3; JP2016510209A; CN104837373A; WO2014090920A1

Description

本発明は、エマルションに関する。特に、本発明は、乳清タンパク質ミセル、水、及び分散油滴を含み、乳清タンパク質ミセルによって安定化されたエマルションに関する。油滴は、平均直径が４０〜１０００μｍであってもよい。本発明の更なる態様は、このエマルションを含む組成物、及びこのエマルションを乾燥させることによって得ることができる組成物である。

エマルションは、通常混和しない二つ又はそれより多い液体の混合物からなる。分散相である一つ又は複数の液体が、連続相である他の液体に分散している。例えば、水中油型エマルションでは、油が分散相であり、水が連続相である。エマルションは、食品、例えばマヨネーズ、サラダドレッシング、ソース、アイスクリーム及び牛乳においてよく見られるものであり、医薬、整髪、個人衛生及び化粧用の製品に多く使用されている。普通のエマルションは本質的に不安定なため、自然に形成されることはない。エマルションを形成するには、エネルギーの入力、例えば振とう又は混合が必要である。エマルションは、経時的にエマルションを構成する相の安定した状態へと戻る傾向がある。その一例は、ほとんど絶え間なく振とうしない限りすぐに分離する不安定なエマルションであるシンプルなビネグレットサラダドレッシングの油成分と食酢成分との分離に見られる。

エマルションの安定性は、エマルションの持つ、経時的に伴う特性の変化に抵抗する能力である。不安定さは、ほとんどの場合、排液、オストワルド熟成、及び合一という３つの現象に起因している。排液、すなわちクリーミングは、物質の一つが浮力のためにエマルションの上部に移動する場合である。オストワルド熟成は、サイズの異なる液滴の浸透圧の差のために熱力学的に誘起されるプロセスであり、小さな液滴から連続相を経由して大きな液滴への分子の拡散を生じさせる。合一は、二つ又はそれより多い液滴が接触時に結合して単一の娘液滴を形成するプロセスである。一般に、この３つの現象は同時に起こり、エマルションの不安定さの原因となって、最終的には液滴を消失させて完全に相分離した系へと戻す。

乳化剤は、エマルションの動力学的安定性を高めることによってエマルションを安定化させる物質である。乳化剤の一つのクラスは、「表面活性物質」、すなわち界面活性剤として知られている。例えば、マスタードをビネグレットサラダドレッシングに添加すると、マスタードの種皮を包んでいる粘液中の化学物質が乳化剤として作用するため、ドレッシングのエマルションの安定性が高まる。このエマルションは最終的には消滅するが、油と食酢のみの場合より長持ちする。市場では数多くの乳化剤、例えばレシチン、タンパク質及び低分子量乳化剤が入手可能である。また、粒子も、エマルションを安定化できることが知られている。粒子安定化エマルションは、ピッカリングエマルションとして知られることもある［Ｓ．Ｕ．Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｔｒａｎｓ．、９１、２００１（１９０７）］。

エマルションは、外観が大きく異なる場合がある。例えば牛乳のように、光がエマルション内の多数の相界面を通過するために光の散乱によって混濁又は白色に見えるものもある。エマルションの液滴のサイズが非常に小さく約１００ｎｍ未満の場合、光は散乱しないのでエマルションは半透明に見える。しかし、製品の用途によっては、エマルションの液滴が個々に見えることで、魅力的な外観を生み出すことがある。加えて、水中油エマルションの場合、エマルションの液滴サイズが大きいほど酸化が抑えられ［Ｋ．Ｎｉｋｏｖｓｋａ、ＥｍｉｒａｔｅｓＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｏｄａｎｄＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ、２４、１７（２０１２）］、そのため、食品用途の場合「異臭」発生のリスクが低下する。液滴が大きなエマルションは、「粗エマルション」と呼ばれることもある。

安定した大きな液滴サイズのエマルションを作り出そうとすると、技術的課題に直面する。エマルションの液滴は、オストワルド熟成及び合一などのプロセスによってサイズが大きくなることがあるが、大きな液滴は、エマルションの中では不安定であり、完全な相分離が起こるまでこれらのプロセスは続く。粒子は、エマルションを安定化させると可溶性タンパク質又は小分子界面活性剤よりも大きな液滴サイズを実現することが知られている［Ｅ．Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ、ＴｒｅｎｄｓｉｎＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、２４、４（２０１２）］。最近の１０〜１５年で、理論的観点と実用的観点の両方から、粒子安定化エマルションの更なる理解に関して相当な進歩があった。粒子の疎水性は粒子のコーティングの程度によって異なり、エマルションのタイプ（水中油型又は油中水型）及び合一安定性を規定する際に極めて重要である。しかし、こうした研究で使用された粒子のほとんどは、合成されたものであり、食品、医薬、農業又は食品用途への適用可能性が限定的な無機材料（例えば、シリカ）である場合が多い。実際、エマルションを安定化させるのに使用されるシリカ粒子は一般に、吸着させた非食品グレードである又は有毒である分子又はポリマーで、部分的に疎水化されている。天然由来であって、こうした用途への使用に適する、エマルションを安定化させるための他の粒子を開発できれば望ましい。特に、油滴の大きい水中油型エマルションを安定化させるための材料が特定できれば有益である。エマルションは、胞子［Ｂ．Ｐ．Ｂｉｎｋｓら、Ｌａｎｇｍｕｉｒ、２３、９１４３（２００７）］、化学的に修飾されたデンプン粒、セルロース粒子、及び不水溶性のタンパク質ゼイン［Ｊ．Ｗ．Ｊ．ｄｅＦｏｌｔｅｒら、ＳｏｆｔＭａｔｔｅｒ、８、２８０７（２０１２）］によって既に安定化されている。しかし、これらの材料の中には栄養価が低いために食品に使用するにはあまり魅力的ではないものや、界面付着を確実にするには追加的な化学的処理を必要とするものがある。

本発明の目的は、技術水準を向上させ、上記の不都合のうちの少なくともいくつかを克服するための改善された解決策を提供する、又は少なくとも有用な代替策を提供することである。

本明細書における先行技術文献へのいかなる言及も、そうした先行技術が周知であること、又は本分野における共通の一般的な知識の一部を形成することを認めたものと考えるべきではない。本明細書において使用する場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という語、及び同様な語は、排他的又は網羅的な意味であると理解すべきではない。換言すれば、これらの語は、「〜を含むがそれに限定されない」ということを意味するように意図されている。

本発明の目的は、独立請求項の主題によって達成される。従属請求項は、本発明の考えを更に発展させるものである。

従って、本発明は、第一の態様において、乳清タンパク質ミセル、水及び分散油滴を含み、乳清タンパク質ミセルによって安定化され、油滴の平均直径が４０〜１０００μｍであるエマルションを提供する。第二の態様においては、本発明は、本発明のエマルションを含み、食品組成物、医薬組成物、化粧品製剤、栄養製剤、経管栄養製剤（ｔｕｂｅｆｅｅｄｉｎｇｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ）又はドリンクである組成物に関する。本発明の更なる態様は、このエマルションを乾燥させることによって得ることができる組成物である。

本発明者らは、例えば、噴霧乾燥させた乳清タンパク質ミセルを水中に分散させ、油を添加し、次いで混合又は振とうすると、安定したエマルションが生成できることを驚くべきことに発見した。乳清タンパク質ミセルの量を限定することにより、大きくて肉眼で見える油滴を有するエマルションを生成できることを本発明者らは発見した。その結果、乳清タンパク質ミセルの量は、エマルション中に結果的に生じる油滴サイズの制御に使用することもできる。生成される油滴は合一に対して極めて安定しており、少なくとも８カ月間安定した状態を保った。乳清タンパク質ミセルの油水界面への吸着が高い安定性をもたらし、エマルションのバルク相の粘度を高める必要もない。これは、様々なテクスチャーのエマルション製品の調合に更に柔軟性を持たせ、より滑らかなエマルションを提供する。

（ａ）乳清タンパク質ミセル（ＷＰＭ）が（左から右に）０．０３６、０．０７５、０．１３２、０．２５６及び０．４８８ｗｔ％の初期分散液、（ｂ）ｐＨ＝３にｐＨを調節した後の対応する分散液、並びに（ｃ）乳化１時間後の対応する油／水が５０／５０のエマルションの肉眼写真を示す。

（ａ）ＷＰＭが（左から右に）０．０３２、０．０６５、０．１４１、０．２７６及び０．４８４ｗｔ％の初期分散液、（ｂ）ｐＨ＝４．７にｐＨを調節した後の対応する分散液、並びに（ｃ）乳化１時間後の対応する油／水が５０／５０のエマルションの肉眼写真を示す。

（ａ）ＷＰＭが（左から右に）０．０２４、０．０５５、０．０８２、０．１６６、０．３２２及び０．６６２ｗｔ％の初期分散液、並びに（ｂ）乳化１時間後の対応する油／水が５０／５０のエマルションの肉眼写真を示す。ｐＨ＝７．２±０．３である。

ｐＨ＝３の水相（水相は０．０６ＭのＮａＮ_３も含有する）のＷＰＭのｗｔ％が様々なエマルションの光学顕微鏡画像を示す。写真は乳化１時間後に撮影され、サンプルは観察前に手作業での振とうによって穏やかに均質化させてある。

ｐＨ＝４．７の水相（水相は０．０６ＭのＮａＮ_３も含有する）のＷＰＭのｗｔ％が様々なエマルションの光学顕微鏡画像を示す。写真は乳化１時間後に撮影され、サンプルは観察前に手作業での振とうによって穏やかに均質化させてある。

ｐＨ＝７の水相（水相は０．０６ＭのＮａＮ_３も含有する）のＷＰＭのｗｔ％が様々なエマルションの光学顕微鏡画像を示す。写真は乳化１時間後に撮影され、サンプルは観察前に手作業での振とうによって穏やかに均質化させてある。

ｐＨ７で水相の０．０２４ｗｔ％のＷＰＭによって安定化させた水中ミグリオール（Ｍｉｇｌｙｏｌ）（登録商標）エマルションの肉眼写真を示す。

２種類の油；ミグリオール（登録商標）◆（黒菱形）及びヘキサデカン▲（黒三角）の場合に、水相の０．１１ｗｔ％のＷＰＭによって安定化させた水中油型エマルションの平均液滴直径の比較変化をｐＨの関数として示す。

油の体積比を、左から右に６０、７０、８０及び９０％ｖ／ｖに増加させた水中ミグリオール（登録商標）エマルションの肉眼写真を示す。水相のｐＨ＝４．７、ＷＰＭ質量／油質量＝６０ｍｇ／ｇである。写真は、乳化２日後に撮影した。

水相にＮａＮ_３を０．４ｗｔ％含む水中ミグリオール（登録商標）エマルション（５０／５０ｖｏｌ％）の肉眼写真を示し、エマルションは、異なるｐＨ値（ａ．ｐＨ＝３、ｂ．ｐＨ＝４．８及びｃ．ｐＨ＝７）で水相の０．１１ｗｔ％のＷＰＭによって安定化させ、乳化後室温にて８カ月保存したものである。

異なるｐＨ（ａ．ｐＨ＝３、ｂ．ｐＨ＝４．８及びｃ．ｐＨ＝７）で水相の０．１１ｗｔ％のＷＰＭによって安定化させた水中ミグリオール（登録商標）エマルション（５０／５０ｖｏｌ％）の乳化１日後（１）又は８カ月後（２）の光学顕微鏡画像を示す。水相は、０．４ｗｔ％のＮａＮ_３を含有し、エマルションは室温で保存した。サンプルは観察前に手作業での振とうによって穏やかに均質化させてある。スケールバーは５００μｍである。

結果として、本発明の一つの方面は、乳清タンパク質ミセル、水及び分散油滴を含み、乳清タンパク質ミセルによって安定化されており、油滴の平均直径が４０〜１０００μｍであるエマルションに関する。エマルションは、油滴の表面にある乳清タンパク質ミセルによって安定化されていてもよい。

「乳清タンパク質ミセル」（ＷＰＭ）は、欧州特許出願公開第１８３９４９２号に記載され、乳清タンパク質ミクロゲル（ＷＰＭ）と称されるＳｃｈｍｉｔｔ［Ｃ．Ｓｃｈｍｉｔｔら、ＳｏｆｔＭａｔｔｅｒ、６、４８７６（２０１０）］によって更に特徴付けられているとおりに、本明細書においては定義される。特に、「乳清タンパク質ミセル」は、欧州特許出願公開第１８３９４９２号に開示されたプロセスによって得ることができる乳清タンパク質ミセル濃縮物に含まれるミセルである。この中で、乳清タンパク質ミセル濃縮物の製造プロセスは、ａ）乳清タンパク質水溶液のｐＨを３．０〜８．０の値に調節するステップ、ｂ）水溶液を８０〜９８℃の温度とするステップ、及びｃ）ステップｂ）で得た分散液を濃縮するステップを含む。これにより、生成されるミセルは、生成されたミセルの８０％超が直径１ミクロン未満のサイズを有する、好ましくは１００ｎｍ〜９００ｎｍのサイズであるような、極めて鋭いサイズ分布を有する。「乳清タンパク質ミセル」は、液体濃縮物又は粉末の形態とすることもできる。重要なことは、乳清タンパク質の基本的なミセル構造が、濃縮物の形態であっても、粉末の形態であっても、粉末から例えば水で復元されても維持されることである。「乳清タンパク質ミセル」は、分散液中で、粉末として、更には噴霧乾燥時又は凍結乾燥時でも、物理的に安定している。乳清タンパク質ミセルは、様々なサイズ又は様々な表面特性に容易に調整することができる。乳清タンパク質ミセルの親水性／疎水性比は、その環境のイオン強度及びｐＨを調節することによって変えることができ、これを用いて油水界面における乳清タンパク質ミセルの吸着を最適化できる。乳清タンパク質ミセルは天然由来であり、牛乳タンパク質から作られる。これがエマルション安定剤に良好な消費者受容性を与える。

本発明において、「平均直径」とは、表面平均直径Ｄ［３；２］を意味する。適切な色の対比及び照明の下では、個々の液滴は直径が４０μｍであれば丁度肉眼で識別可能なため、本発明のエマルションの中の油滴は、目に見えるものであってもよい。油滴の可視性は、その安定性と相まって、エマルションを魅力的で独特なものにする。大きく、安定した油滴は、製品、例えば食品及び化粧品で生じれば、魅力的で独特な外観を生み出す。例えば、ビネグレットサラダドレッシングの透明なボトルの中の目に見える油滴は、丁度小さな真珠やキャビアのように見えることもある。

加えて、油滴は大きいほど表面積は小さくなる。表面積が小さければ油の化学的安定性又は油中の生体活性成分の安定性は増す。例えば、全体として油の表面積が小さいエマルションを形成する大きな油滴は、酸化しにくい。更に、表面積の減少によって油滴からの生体活性材料の放出はゆっくりとなり、そのため長期にわたる徐放が実現できる。例えば、カフェインを含有する大きな油滴を有するエネルギードリンクは、マラソン走者が消費してもよい。カフェインをより長期にわたって放出させ、体内のカフェイン濃度をより長期間一定に保ちその生体利用効率を最大化することは、利点である。

本発明のエマルションは、乳清タンパク質ミセルがエマルションの０．０１〜５％、例えば、エマルションの０．０２〜１％の濃度であってもよい。エマルション安定剤は、多くの場合、エマルションの中のより高価な原材料の一つであり、そのため、低濃度の安定化材料を用いてエマルションを安定化できることは利点である。加えて、本発明者らは、水中油型エマルションの安定化に低濃度のＷＰＭを用いることが大きな油滴をもたらすことを発見した。

本発明のエマルションは、油の体積分率が４０％〜８０％、例えば５０％〜７５％であってもよい。油の体積分率は、混合前のエマルションの全構成物質の体積で油の体積を割ったものである。エマルション中に分散させた液滴の体積分率が４０％を超えると、液滴の表面同士が接近して相互作用を起こす。これがエマルションのレオロジーを変化させ、例えば、食品に魅力的なテクスチャーを与えることが可能な粘弾性特性を導入する。エマルション中の油の体積分率が５０％を超えている（高濃度エマルション）場合、油分散相は水相よりも大きな体積を占め、液滴は最密充填される。液滴全てが同じサイズであるわけではなく、液滴は変形して完全な球体でなくなることも可能であるため、６４％（同じサイズの球体の場合のランダム最密充填の限界）を超える体積分率も可能である。油の体積分率が高い本発明の油滴の安定性は、水に容易に再分散させることが可能な低水分組成物としてエマルションが提供されることを可能にする。使用前に再分散させる低水分組成物は、保存及び輸送のための体積及び重量がより小さく、微生物による腐敗に対して、より安定させることもできるという利点がある。

本発明のエマルションの油滴は、油溶性の生体活性化合物を含有してもよい。油の体積分率が高いほどより多くの生体活性材料を送達できる。本発明の範囲内において、生体活性化合物という用語は、経口摂取された場合又は化粧品に適用された場合に生物活性又は健康への影響を示す分子又は成分を意味するものと理解される。生体活性化合物は、脂溶性カロテノイド；ポリフェノール；ビタミン、例えばビタミンＡ及びＤ；フラボノイド；イソフラボン；クルクミノイド；セラミド；プロアントシアニジン；テルペノイド；カフェイン、ステロール；植物ステロール；ステロールエステル；トコトリエノール；スクアレン；レチノイド；並びにこれらの組合せからなる群から選択されてもよい。

本発明のエマルションは、精油；ヒマワリ油；オリーブ油；パーム油；ヤシ油，ラッカセイ油；パーム核油；コーン油；ヘーゼルナッツ油；ゴマ油、及びこれらの混合物からなる群から選択される油を含んでもよい。精油は、オレガノ、ニンニク、ショウガ、バラ、マスタード、シナモン、ローズマリー、オレンジ、グレープフルーツ、ライム、レモン、レモングラス、チョウジ、チョウジ葉、バニラ、バニリン、ミント、ティーツリー、タイム、ブドウ種子、シラントロ、ライム、コリアンダー、セージ、ユーカリ、ラベンダー、オリーブ、オリーブ葉、アニス、バジル、ピメント、ディル、ゼラニウム、ユーカリ、アニシード、ショウノウ、松樹皮、タマネギ、緑茶、オレンジ、アルテミシア・ヘルバアルバ（ａｒｔｅｍｉｓｉａｈｅｒｂａ−ａｌｂａ）、アネット、柑橘類、マジョラム、セージ、オシマム・グラティシマム（ｏｃｉｍｕｍｇｒａｔｉｓｓｉｍｕｍ）、キムス・バルガリス（ｔｈｙｍｕｓｖｕｌｇａｒｉｓ）、キンボポゴン・キトラトゥス（ｃｙｍｂｏｐｏｇｏｎｃｉｔｒａｔｕｓ）、ジンギベル・オフィシナレ（ｚｉｎｇｉｂｅｒｏｆｆｉｃｉｎａｌｅ）、モノドラ・ミリスティカ（ｍｏｎｏｄｏｒａｍｙｒｉｓｔｉｃａ）、及びクルクマ・ロンガ（ｃｕｒｃｕｍａｌｏｎｇａ）又はこれらの組合せからなる群から選択される植物材料由来の油であってもよい。これらの油は食品、栄養製剤、又は化粧品への使用に特に適している。

本発明のエマルションは、ｐＨが２〜８、例えば３．５〜７、更なる例では４〜６であってもよい。このｐＨ範囲は、食品で一般的に遭遇する値を網羅しており、そのため、このｐＨ範囲でエマルションを安定化できることは調理用途にとって、とりわけ、油滴が大きく油の体積分率が高いエマルションの場合に利点である。これに対し、油の体積分率が大きい乳清タンパク質分離物安定化エマルションは中性ｐＨでは安定しているが、ｐＨ値が４〜５では機械的応力に対して非常に敏感である。ｐＨがこれらの値の乳清タンパク質分離物エマルションは、穏やかに振とうするだけでも油の分離が引き起こされる。

乳清タンパク質ミセルによって安定化された油滴は、合一に対して優れた安定性を有する。これは、市販品において非常に有用となり得る。例えば、乳化製品、例えばビネグレットサラダドレッシングの製造時に一度油滴を形成すると、油滴はその製品保存可能期間中、安定した状態を保つ。消費者は、使用前にボトルを穏やかに振とうして液滴を再分散させるだけでよく、激しい振とうは必要ない。本発明のエマルションにおける油滴は、合一に対して少なくとも６カ月、例えば少なくとも１２カ月安定であることが可能である。

エマルションの水相と油滴とは、対比色を有してもよい。対比色とは、目で見て明確に区別できる色同士である。異なる相を対比色で着色すると、消費者に対して油滴の視覚的アピールを高めることができる。対比色は、油滴の正しい形成を容易に観察できるようにするので、品質管理に役立てることもできる。使用する着色材料はいずれも天然原料由来とすることが好ましい。

本発明のエマルションは、組成物中に含まれていてもよい。組成物は、食品組成物；飲料；飲料増強剤、例えばコーヒークリーマー；化粧品組成物；医薬組成物；栄養製剤；又は経管栄養製剤であってもよい。本発明のエマルションの安定性は、エマルションを食品への使用に理想的なものとする。液滴のサイズは、魅力的な官能感覚をもたらす。液滴は、口中で知覚されるほど充分に大きなものである。舌及び歯がエマルションにせん断を付与すると液滴は破壊されて油を放出するため、テクスチャーの変化と、風味付けされた油を使用している場合には風味の湧き上がりがもたらされる。他の一部の粒子乳化剤とは対照的に、乳清タンパク質ミセルは、食品への使用に適している。また、乳清タンパク質ミセルは牛乳に由来するので、多くの商業用食品乳化剤の合成化学名より消費者に受け入れられやすいと考えられる。本発明のエマルションを含む食品組成物は、乳製品；アイスクリーム；ソース；スープ；デザート；菓子製品；ベーカリー製品；サラダドレッシング；又はペットフードであってもよい。

本発明のエマルションは、飲料に使用してもよい。例えば、飲料は、ボトル入りの水性ドリンク、エネルギードリンク、牛乳ドリンク、及び茶飲料からなる群から選択されてもよい。舌触りと外見が対照的な飲料、例えばバブルティーは消費者に人気がある。また、目に見える液滴を有することは、例えば液滴が油溶性の生体活性化合物を含有する場合、機能性原材料の存在を消費者に強調することにもなり得る。本発明のエマルションは、新規で関心を引く魅力的な飲料の創出に使用することができる。

化粧用製品は、エマルションの持つ視覚的アピール、及び油滴内に脂溶性生体活性材料を組み込める可能性から恩恵を受けることができる。大きな油滴は、皮膚に塗布する化粧用製品に使用されると楽しい感触をもたらす。エマルションを皮膚上で摺り動かすと、液滴が壊れて油を放出する。

エマルションを安定化させるための乳清タンパク質ミセルの使用は、低粘度の連続相を持つエマルションの形成を可能にする。これは、エマルションの流れを助けるため、経管栄養組成物にとって利点である。

油の体積分率が高い本発明の油滴の安定性は、油滴の著しい合一を起こすことなくエマルションを乾燥させて後に水に容易に再分散できる組成物とすることを可能にする。従って、本発明の一実施形態は、例えば、本発明のエマルションを乾燥することによって得ることができる、組成物であってもよい。このような組成物は、水に分散させることでエマルションを復元するのに使用してもよい。

当業者は、本明細書に開示された本発明の全ての特徴を自由に組み合わせることができることを理解する。特に、本発明の生成物に関して記載した特徴は本発明の方法と組み合わせてもよく、逆の場合も同じである。更に、本発明の様々な実施形態に関して記載した特徴同士を組み合わせてもよい。特定の特徴に周知の均等物が存在する場合、こうした均等物は、本明細書において具体的に言及されたかの如く組み込まれる。本発明の更なる利点及び特徴は、図面と非制限的な例から明らかとなる。

実施例１：乳清タンパク質ミセル（ＷＰＭ）粉末の製造
５０ｋｇバッチのＷＰＭ粉末を生成した。このバッチは、タンパク質が４ｗｔ％になるように乳清タンパク質分離物ＷＰＩ（プロラクタ（Ｐｒｏｌａｃｔａ）９０、Ｌａｃｔａｌｉｓ、Ｒｅｔｉｅｒｓ、フランス）をｐＨ５．９±０．０５（天然のｐＨ６．４８を１ＭのＨＣｌで調節）の軟水（１６０ｍｇ．Ｌ^−１Ｎａ^＋）に分散させた分散液を熱処理することで得た。ＷＰＩ分散液を６０℃に予熱し、次いで１０００Ｌ．ｈ^−１の流量で作動するＳｏｊａプレートプレート熱交換器（ＰＨＥ）を用いて８５℃に加熱し、続いてチューブ状熱交換器での１５分の保持時間後に４℃に冷却した。こうした操作条件下、レイノルズ数Ｒｅは約１，５００であり、ＰＨＥでの層流が確保された。初期タンパク質の８５％超がＷＰＭに変換された（２６，９００ｇで２０分間の遠心分離によりＷＰＭを除去した後に２７８ｎｍの吸光測定によって判定）。ＷＰＭ分散液は１３６±７ｎｍの流体力学半径と、０．１の多分散性指数（動的光散乱ＤＬＳによって判定）を示した。その後、ＷＰＭ分散液を温度１０℃、流量１８０Ｌ．ｈ^−１で全表面が６．８ｍ^２（ＮｏｖａｓｅｐＰｒｏｃｅｓｓ、Ｍｉｒｉｂｅｌ、フランス）の二つのカルボセップ（Ｃａｒｂｏｓｅｐ）０．１４膜を用いた精密ろ過によって２２ｗｔ％まで濃縮した。次いで、ＧＥＡＮｉｒｏＳＤ６．３Ｎ噴霧乾燥機（Ｓφｂｏｒｇ、デンマーク）を用いて（供給速度：ＷＰＭ濃縮物２５ｋｇ．ｈ^−１；入口空気温度：１４５〜１５０℃；出口空気温度：７５〜７７℃；噴霧ノズルφ：０．５ｍｍ；噴霧圧力４０ｂａｒ）液体濃縮物を噴霧乾燥し、２ｋｇアルミニウム密封バッグに入れて１０℃で保存した。ＷＰＭ粉末は、ミクロゲルの形態のタンパク質を９７％含有していた。その組成（ｇ／１００ｇの湿式粉末）は：タンパク質（Ｎｘ６．３８、Ｋｊｅｌｄｈａｌ）９１；水分３．６；ラクトース３；脂肪０．４、及び灰分２であった。タンパク質サンプルのＨＮＯ_３／Ｈ_２Ｏ_２無機化及びＶｉｓｔａＭＰＸ同時ＩＣＰ−ＡＥＳ分光計（ＶａｒｉａｎＩｎｃ．ＰａｌｏＡｌｔｏ、ＣＡ、米国）を用いた分析に基づいて判定した粉末のミネラル組成（ｇ／１００ｇの湿式粉末）は：Ｃａ^２＋０．３２０；Ｋ^＋０．４０９；Ｎａ^＋０．４６８；Ｍｇ^２＋０．０６０；Ｃｌ⁻０．１７８であった。

実施例２：油がミグリオール８１２の場合のｐＨと乳清タンパク質ミセルの量が水中油エマルションに対する影響
実施例１で調製した乳清タンパク質ミセル（ＷＰＭ）粉末を４ｗｔ％になるように、１０ｍＬのミリＱ（Ｍｉｌｌｉ−Ｑ）水に２０分間の超音波プローブ（直径６ｍｍ、振幅３０％、パルスオン１秒、パルスオフ０．５秒）を用いた超音波処理によって分散させた。超音波処理時、分散液は氷浴に浸して温度を５０℃未満に維持した。プロセスの最後に測定した分散液温度は、４０〜４５℃であった。２０分後、ほぼ全ての顆粒が脱凝集しており（数個の顆粒がまだ分散液中に観察可能であったが、無視できる数であった）、約２１５ｎｍの粒子径及び０．０７未満の多分散性指数（動的光散乱により判定）が得られた。

同体積（５０／５０ｖｏｌ％）の水相と油相を用いてエマルションを調製した。ただし、最初に水相に分散させるＷＰＭのｗｔ％は０．０２４〜０．６６２ｗｔ％で様々とした（これにより、全体として０．０１２〜０．３３１ｗｔ％の濃度で乳清タンパク質ミセルが存在するエマルションが生成する）。使用した油はＳａｓｏｌのミグリオール（登録商標）８１２（Ｃ８：０とＣ１０：０との混合物）であった。水相は、０．０６ＭのＮａＮ_３を防腐剤として含有しており、そのｐＨ値はＨＣｌ又はＮａＯＨ溶液の滴加によって調節した。乳化は、寸法の小さなヘッドを備えたウルトラタラックス（Ｕｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ）ミキサーを用い、一定のスピード（１３５００ｒｐｍ）で３０秒間行った。３つのｐＨ領域（ｐＨ＝３、４．７及び７）を調べた。エマルションは全て直接（水中油型）エマルションであり、安定していた。液滴のサイズ及び油と水との密度の不釣り合いのため、エマルションは数分以内に容器の上部にクリーム状層を形成し、下にある水相と共存した。同様のエマルションを防腐剤としてのＮａＮ_３を添加することなく形成した。ただし、微生物増殖を防ぐため、これらのエマルションは、４℃で保存しなければならなかった。

初期ＷＰＭ分散液（ｐＨ調節の前後）と最終エマルションの肉眼像を図１、２及び３に示す。ｐＨ７の分散液の場合、ｐＨの調節は行わなかった（本来のｐＨ）。ＷＰＭ量の関数としての油滴直径の変化を図４、５及び６に示す。各ｐＨ領域において、ＷＰＭ量が増加するに従い液滴直径は減少する。ＷＰＭ濃度がこの範囲内では、平均液滴直径は４０から９００μｍへと変化する。図７は、ＷＰＭが０．０１２ｗｔ％であり、ｐＨが７（水相中の元の分散液のＷＰＭは０．０２４ｗｔ％）のエマルションの中の油滴の肉眼写真を示しており、液滴の独特な外観が示されている。エマルション液滴のサイズ分布は、光学顕微鏡法によって直接判定し、少なくとも５０の液滴の寸法を測定した。平均液滴直径Ｄ［３；２］（表面平均直径）を以下の式で定義するように評価した。式中、Ｎ_ｉは直径がＤ_ｉの液滴の総数である。

実施例３：油がヘキサデカンの場合の乳清タンパク質ミセル安定化水中油型エマルション
油相としてヘキサデカン（Ｓｉｇｍａ、＞９９％）を使用した以外は実施例２の場合と同じ方法でエマルションを調製した。すぐにクリーミングが起こる直接エマルションが形成された。

図８は、水中ミグリオール（登録商標）エマルションと水中ヘキサデカンエマルションのｐＨの関数としての平均液滴直径の比較変化を示す。ｐＨ＝４〜５．５の範囲内で液滴は最大のサイズとなるが、ｐＨがこの範囲の外では、エマルション液滴はより小さく、わずかに凝集する（凝集は、個々の分散した液滴が集まり塊状になることであるが、それで個々の液滴が独自性を失うことはない）。サイズの変化に関しては、ヘキサデカンとミグリオール（登録商標）の場合で同じ傾向が観察されるが、ヘキサデカンの液滴はミグリオール（登録商標）の液滴よりも小さくなる。

実施例４：油の体積分率の影響：
油の体積分率がエマルションに対する影響を調べるため、ミグリオール（登録商標）／水体積比は様々であるが、ＷＰＭ質量／油質量比を６０ｍｇ／ｇに固定した様々なサンプルをｐＨ４．７、０．０６ＭのＮａＮ_３で調製した。油の体積分率が高いほどクリーミングに対する安定性が向上する。８０％ｖ／ｖ未満のエマルションは安定であるが、８０％ｖ／ｖを超えるエマルションは相分離することがわかった（図９）。

実施例５：エマルションの安定性：
ＷＰＭによって安定化させたエマルションを室温で８カ月保存した後に観察した。図１０及び１１は、ｐＨ値の異なる水中ミグリオール（登録商標）エマルション（５０ｖｏｌ％）の肉眼及び顕微鏡での観察結果を示す。乳化前の水相は０．４ｗｔ％のＮａＮ_３防腐剤を含むＷＰＭの０．１１ｗｔ％分散液であった。油滴のサイズ分布は、８カ月にわたりほとんど変化せず、乳清タンパク質ミセルは、エマルションを合一に対して長期にわたって安定化する効果があることを示している。

Claims

乳清タンパク質ミセル、水及び分散油滴を含み、前記乳清タンパク質ミセルによって安定化されており、前記油滴の平均直径が４０〜１０００μｍであり、前記油の体積分率が４０％〜８０％である、エマルション。
前記乳清タンパク質ミセルがエマルションの０．０１〜５ｗｔ％の濃度で存在する、請求項１に記載のエマルション。
前記油滴が、油溶性の生体活性化合物を含有する、請求項１又は２に記載のエマルション。
前記油が、精油；ヒマワリ油；オリーブ油；パーム油；ヤシ油、ラッカセイ油；パーム核油；コーン油；ヘーゼルナッツ油；ゴマ油、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエマルション。
ｐＨが２〜８である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のエマルション。
前記油滴が、合一に対して少なくとも６カ月間安定している、請求項１〜５のいずれか一項に記載のエマルション。
水相と油滴とが対比色を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のエマルション。
請求項１〜７のいずれか一項に記載のエマルションを含み、食品組成物；飲料；飲料増強剤、例えばコーヒークリーマー；化粧品組成物；医薬組成物；栄養製剤；又は経管栄養製剤である組成物。
前記食品組成物が、乳製品；アイスクリーム；ソース；スープ；デザート；菓子製品；ベーカリー製品；サラダドレッシング；又はペットフードである、請求項８に記載の組成物。
請求項１〜７のいずれか一項に記載のエマルションを乾燥することにより得られた組成物。
水に分散されるための、請求項１０に記載の組成物。